高职机械基础课程设计的教学改革

第一篇：高职机械基础课程设计的教学改革

高职机械基础课程设计的教学改革

摘 要：课程设计是培养学生机械设计的重要实践环节，通过课程设计，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。近几年高职生基础参差不齐，课程设计效果不理想。该文从设计和教学融合在一起、设计参数多组化、注重答辩，启发学生自己发现问题并解决问题几个方面来对课程设计进行初步的教学改革，从而提高学生的设计能力。

关键词：课程设计参数选择 教学改革 绘图能力

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（b）-0166-02

课程设计是机械设计基础课程重要的教学环节，是培养学生机械设计的重要实践环节。通过课程设计，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。提高学生的有关设计能力，如：计算能力，绘图能力，使学生熟悉设计资料（手册、图册等）的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。通过该课程设计，可以把学生所学的机械制图、公差与配合等几门课程的理论知识加于巩固、扩展，提高了学生的综合能力，为技术应用型人才的培养奠定了基础。随着高职教育的不断扩大，高职生的来源复杂，学生基础参差不齐。近几年的课程设计效果不理想。课程设计对一部分同学来说是很枯燥，学生只是按照设计指导书的各个步骤机械地代数据，并没有真正思考问题，没有达到设计的真正目的。为了让学生更好理解课程设计的内容，到达设计的目的，需要在教学方面做一些改革。笔者本着自己这些年来指导课程设计过程中发现的问题，不断思考，不断探索好的教学方法，从以下几个方面来对课程设计进行教学改革，提高课程设?的水平。把设计和教学融合在一起

课程设计一般都是安排在理论课程讲授完之后进行，时间一般是安排在期末两周时间。设计结束之后面临期末考试，大多数同学把精力都放在考试课程上，对设计不能尽心尽力，有的同学是敷衍了事，机械地参照指导书抄写说明书，里面问题很多。有的同学虽然也发现了问题，但时间紧张，就懒于修改参数，草草了事。最后一周绘制的装配图效果也是不太理想，完全没有达到设计的真正目的。如果能把设计穿插在理论教学中，比如讲完带传动就可以布置设计任务，把设计题目分组给学生，设计要求讲解清楚，把电动机的选择方法给学生讲解清楚，再讲解传动装置运动和动力参数的计算。学生利用课余时间就可以着手设计内容，完成电动机和带轮的设计计算。在课程内容齿轮传动讲解完之后，学生可以接着前面的带传动设计内容进行齿轮的设计。讲解完轴的设计内容之后，学生就可以设计轴的结构尺寸。每上完一部分与设计内容相关的知识点后，就让学生接着进行设计，让学生有足够的时间去考虑，设计的效果才理想，学生才得到真正设计能力的培养。设计参数多组化

以往的设计参数虽然也有很多组，但数据相差不大，最开始学生对设计都很感兴趣，随着设计内容的不断增加，有的同学觉得大家做的都差不多，和设计指导书也相差不大，渐渐就会失去兴趣，等着别的同学做完了直接抄写敷衍了事。可以把设计的参数变动大一些，每组的参数选择要求也不一样，这样就可以避免学生互相抄写。比如在带传动的设计中小带轮基准直径的选择，一个组的同学必须选择不一样的数值，带传动设计完了之后，让这组的同学互相对比，启发他们思考参数不一样会有什么影响，最终引导学生找出合理化参数设计。设计重在过程，而不是结果，通过不同的参数比较，让学生更直观理解了设计内容，锻炼了学生发现问题，分析问题和解决问题的能力。同时也激发了学生对设计的兴趣，不是简单的抄写，达到设计的目的。注重答辩，启发学生自己发现问题并解决问题

答辩是课程设计的最后一个环节，是检查学生实际掌握知识的情况和设计的成果，评定设计成绩的一个重要方面。虽然设计是提前布置，参数选择让学生选择不一样，但如果不答辩，也难区分是学生自己独立完成的，还是机械地抄写设计指导书。通过答辩，可以发现学生的一些问题，引导他们去解决问题。引导学生对设计过程进行全面分析和总结，弄清楚设计中每一个数据和公式的使用，对图纸上零件的结构有着清楚认识。学生在设计中完成的图纸和说明书还不能完全反映出学生的真实水平。只有通过答辩，才能看出学生的设计能力和综合能力。比如，有的同学设计带传动的时候，只是机械地选择带轮直径，但缺乏整个系统的考虑，有的同学的小带轮半径比电动机的中心大，学生还是没有发现问题，没有及时修改带轮直径，继续按这样的参数进行后面的设计，导致后面很多数据都不合理。设计完成后，答辩就是引导学生对整个系统一个全面的考虑，及时发现问题并解决问题，培养了学生综合分析问题的能力。培养学生CAD绘图能力

以往的课程设计要求学生绘制一张装配图和两张零件图，大多数都是手工绘图。由于设计说明书错误多，边绘图边修改说明书，有的尺寸是绘图过程中才能确定的。反复修改数据，部分学生感到烦，设计数据太多，基础差的同学甚至不知道该修改哪个数据。机械地参照指导书绘图，导致设计的尺寸和图纸中的尺寸不吻合，细节地方错误多。

如果设计任务及早布置出来，学生做完一个零件的设计就用CAD绘制出零件图，并让老师检查。比如齿轮的零件图，只需要修改轮毂的孔径就可以了。最后集中几天到机房完成装配图的绘制，这样既锻炼了学生的CAD能力，同时又能保证是学生自己设计的尺寸，和说明书也吻合，达到设计的效果。对于成绩好的同学，还可以鼓励他们利用学过的三维软件绘制零件，并进行装配。在二维和三维之间不断转化，学生可以发现问题，并加于修改。

总之，通过以上几个方面的改革，能较大程度改变课程设计中的一些问题，把课程设计穿插在理论教学中，针对性强，学生也容易接受。参数选择的多样化，能调动学生的主动性和积极性，激发学生对课程设计的兴趣，提高了设计效果。

参考文献

[1] 陈立德.机械设计基础课程设计指导书[M].北京：高等教育出版社，2009.[2] 蒙晓烨.浅谈高职《机械设计基础》课程设计的教学改革[J].科技信息，2011（29）：298.[3] 卜新民，崔德敏.浅谈高职《机械设计基础》课程设计的现状与改革[J].陕西国防工业职业技术学院学报，2012（1）：12-14.[4] 荆凯.浅谈高职院校机械设计基础课程设计教学改革新思路[J].科技导刊，2016（7）：36-37.

第二篇：《机械基础课程设计》课程标准

《机械基础课程设计》课程标准

课程代码：500014建议课时数：1周学分：1学分

适用专业：汽车检测与维修技术

先修课程：《机械制图》《汽车机械基础》《工程力学》《液压与气动基础》

《整车维护》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》 后续课程：《汽车发动机总装与调试》《汽车维修质量检验》

《 汽车故障诊断与检测技术》

一、前言

1.课程的性质

该课程是江苏省五年制高职汽车检测与维修技术专业的一门专业平台课程。在学过《机械制图》《汽车机械基础》《工程力学》 《 液压与气动基础》等课程之后，进行《机械基础课程设计》，课程设计是全面应用所学的知识，独立完成一个设计。这是一次全面、综合实践性很强的模仿设计工作的练习和考核。

2.设计思路

该课程是依据五年制职业教育《汽车检测与维修技术专业》人才培养方案设置的。其总体设计思路是，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，并构建相关理论知识，发展职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。

二、课程目标

能计算选择电机，确定总传动比，并分配各级传动比，计算各轴功率，转速，转矩，对传动件（轴、齿轮）设计计算，装配图设计和绘制，零件工作图设计、绘制，能编写设计计算说明书。

三、课程内容和要求

1.设计内容：设计一级变速箱。

2.时间安排：①1设计计算：1天

②绘制总装图草图：2天

③绘制正式总装图：2天

④编写说明书：1天

⑤答辩：1天

（上述时间安排仅供参考，学生可以根据自己的设计情况适当调整详细的设计时间进度。）

3.设计要求：①绘制总装图一张；A2

②绘制零件图若干张（具体要求由指导老师确定）；A3

③编写设计计算说明书一本（字数不得少于5000字）。

四、成绩考核

1、平时表现（包括纪律遵守情况、设计态度情况等）占20%

2、图纸质量和说明书质量占50%

3、答辩成绩占30%。

注：

1、课程设计成绩分为优秀、良好、中等、及格和不及格五等；

2、对于抄袭他人成果、设计方案存在严重缺陷和答辩不合格者，课程设计成绩为不合格。

五、教学建议

1、课题选择要根据学生的实际能力和所学专业，并结合企业实际综合考虑，学生可分组进行，每组6—8人，每组课题要有区别，每组配1名指导老师，2、要充分发挥学生的主动性、积极性、创造性，让学生从设计方案的构思、零件材料的选择、工艺设计计算、画图，到查阅技术资料、编写技术文件等各方面得到综合训练。

3、每组要配备一套《机械设计手册》，《减速机设计指导书》等参考资料。2

第三篇：高职《 机械设计基础》 实验教学改革的探讨

高职《机械设计基础》实验教学改革的探讨

陈凤光

【摘 要】本文根据高职专业人材培养的具体目标和要求，对传统机械设计基础实验教学中存在的不足进行了分析，对机械设计基础实验教学改革进行了探讨。

【关键词】高职 机械设计基础 实验教学 改革

高等职业技术教育是一种职业技术性教育。培养的人才以实用型的职业性人才为主，主要培养目标是能综合运用所学的基础理论和职业技能，观察、分析、解决生产一线中的技术问题。高等职业技术教育的中心任务是以职业技能培养为主，重点突出它的应用性、技术性和职业性特点。

机械设计基础是高职机电类专业人材培养的一门重要技术基础课，是对学生进行机械综合设计能力、创新能力和工程意识训练的主要课程。而机械设计基础的实验教学，则是学生学习机械设计基础课程进行工程实践的重要途径，是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力以及启迪学生的创新思维、开拓其创新潜能的重要手段，是机械设计基础课程教学的一个重要的实践环节，其对实现课程教学目标起着不可或缺的关键作用。面向21世纪高职院校课程教学改革的一个重要方面就是要加强实践教学环节，改变过去课程教学中重视理论知识，而轻视实践、忽略应用的状况。因此，根据改革后对专业人材培养的具体目标和要求，结合我院的实际和专业建设情况，对机械设计基础课程实验教学目的和方法进行了反思，对实验教学从体系结构到内容、手段和方法等进行了改革和建设实践。

一、传统实验教学存在的不足

实验目标存在单一性 传统的机械设计基础实验课程教学目标大多停留于加深学生对理论知识的理解，注重的是对课堂上所教授理论知识的验证。例如，《齿轮范成原理》是为了验证“范成法加工齿轮的原理以及齿轮加工中的根切现象”；《带传动实验》是为了验证理论课教学中的“带的弹性滑动及带传动的效率变化情况”。在这种验证性实验中，学生的任务只是为了完成教师规定的学习内容，学生是被动的参与而不是积极主动地加入。这样，一方面不能充分发挥学生的主观能动性、创造性，另一方面也不能给学生自主学习提供广泛的可选择余地。

实验方式凸显陈旧性 传统的机械设计基础实验方式过于呆板、格式化，一般都是在规定的时间内先让学生看一段录像或演示，然后根据实验指导书的要求，在教师的指导下，按规定方法，在既定的条件下完成实验的全过程。例如，齿轮参数测试实验，要求学生根据实验指导书的要求，按规定的方法和步骤测出相应的数据，然后填入相应的表格，最后检验齿轮相关参数的正确性。由于实验要求学生是“严格”按照实验指导书完成的，每个学生所做的实验从实验方法、实验步骤、实验设备到实验数据和数据的处理几乎是一模一样的。学生的行为方式和思维方式规定在一个固定的模式里进行，因此实验本身留给学生思考的空间不多，难以激发学生的学习兴趣，在一定程度上制约着学生创新能力的培养。

实验内容缺乏系统性 传统的机械设计基础实验常常是孤立的，缺乏系统性，忽略了实验内容之间的内在联系，没有形成一个完整的实验体系。例如在《带传动实验》、《齿轮几何参数测试实验》和《转子动平衡实验》等实验中都涉及到机械量的测试，它们所采用的测试手段、仪器和数据处理方法均不相同，但在传统实验中，指导教师往往注重的只是如何正确使用某类设备或仪器去得到所需要的实验数据，而不注重介绍为什么要采用这样的测试方法，使各个不同的机械量的测量没有建立起一个横向比较。由于学生是被动地去操作测试仪器和记录数据，所以也就不会积极主动地去思考能不能利用其他测试手段和方法去完成同样的实验等问题。这样整个课程实验做下来，学生对机械量测试的一般方法和手段还是没有一个系统和完整的认识，学生仍然不知道机械量测试的一般理论、方法和手段。

实验内容缺乏综合性 传统的机械设计基础实验都是针对理论知识的某一章节来设计的，实验内容所涉及的知识面较窄，缺乏各学科知识的关联性和交互性，所用的实验手段也比较落后，已不能反映当代实验技术的发展，即缺少综合性和设计性的实验。而综合性和设计性的实验对于培养学生综合运用各学科的理论知识、现代技术分析和解决工程实践中的实际问题的能力，对充分发挥学生的主观能动性，培养学生综合素质和创新能力有理论教学不可替代的重要作用。

实验成绩评价缺乏科学性 传统的机械设计基础实验成绩评价方式，只是依据学生实验报告的质量来考评，其实验成绩也仅作为平时成绩的一小部分，且在期中和期末考试中几乎不涉及实验教学的内容，因此导致一些学生不认真做实验，甚至抄袭别人实验报告的现象，使实验教学的基本目标难以达到。

二、实验教学改革的探索与实践

鉴于上述机械设计基础传统实验教学的不足，表明传统的实验教学从体系结构到内容、方法和手段上已不能保证改革后对专业人材培养目标和机械设计基础课程教学目标的实现，必须进行改革。

1）更新观念，确立机械设计基础实验教学新目标

针对目前高职教育的形式和我院的具体状况，通过认真讨论机电专业的教学改革思路，我们认为：机械类实验教学改革应紧紧围绕着提高学生创新能力及培养学生的综合素质来进行，为此我们重新确立了机械设计基础实验教学的新目标。

a、培养学生的工程实践与动手能力。机械设计基础是一门实践性很强的技术基础课。由于高职学生的基础相对薄弱，且几乎都是从学校到学校，缺乏工程实践知识和实际的动手能力。虽然在理论课程教学前可安排感性认知实践，以增强学生的感性认识。但是光有这是远远不够的。在机械设计基础实验这个重要的实践环节，加强学生对机构、零件结构和机械设计等工程实践知识和对仪器设备的动手操作、机械结构的装拆等实际动手能力的培养，是对理论课程教学不足很好的补充和完善。

b、培养学生的创新和综合应用能力。创新能力是现代社会对一个人材的基本要求。培养学生的创新和综合应用能力是教学改革对高等职业技能人材培养的一个主要目标，也是机械设计基础课程教学改革和建设的根本目标，作为教学改革的核心，它贯穿于机械设计基础课程教学的各个环节。不仅在理论教学课上要培养学生的创新意识、综合运用各学科知识进行机构和机械设计的意识，更要在实践教学环节培养创新和综合应用的实际能力，而后者对创新人材的培养往往更重要，也是我们以前在实验教学中所欠缺的。

c、培养学生进行工程实验的基本技能。通过实验，学生应了解工程实验的基本原理，不同机械量测量的不同方法、实验数据采集和处理的过程与方法，了解各种不同实验仪器的原理、使用和调试，以及实验系统构建的基本要求和方法等。所有这些基本技能的掌握不仅对提高学生用现代技术解决工程实际问题的能力，对提高学生的综合素质和创新能力具有重要的作用，而且为学生专业课程的学习和专业人材培养目标的实现打下良好的基础。

2）优化结构，构建机械设计基础实验教学新体系

在明确机械设计基础实验教学的目标的前提下，结合实验室建设，对机械设计基础课程的所有实验进行了分类和整理，对所开实验系列的体系结构进行了调整，构建了新的实验教学体系（图1）。具体而言：

1、保留传统的经典验证性实验

传统的实验课程对于学生全面的素质形成具有一定的前提性和必要性。例如，我们保留了《机构运动简图测绘实验》，因为学生通过机构运动简图的测绘实验，可以全面地认识机器及机构组成，学会如何从实物抽象出机构分析和设计的几何模型——机构运动简图，为今后研究和创新设计机构奠定良好的基础；保留了《轴系结构测绘》和《减速器结构装拆实验》，因为这两个实验均对学生进一步掌握机械结构设计知识、了解结构设计的原则，从而更好地进行课程设计、毕业设计以及毕业后从事实际的工程设计有很大的帮助，而且还对学生的动手能力进行了锻炼。

2、更新和改造相对落后的实验

对于一些实验手段、测试方法比较落后的实验进行了更新，如：渐开线齿廓范成实验，主要是了解渐开线齿轮的范成和根切的基本原理，将过去用范成仪一笔笔画包络线的方法，改用计算机仿真实验去代替，使实验内容既形象具体又省时省力，可获得事半功倍的效果。

对于一些涉及机械量测试的实验，我们对实验教学侧重点进行转移，即从以验证机械设计基础课程理论为主转变为验证理论知识和介绍测试手段和方法并重，还可通过改造原有的测试手段，引进先进的测试手段和仪器，将其改造成交叉性实验，使学生通过实验不仅验证了课程教学中所学的理论知识，而且了解和掌握了各种不同机械量测试和数据处理的方法，取得了一石二鸟的作用。

3、新增开设综合性和设计性实验

通过添置先进的仪器设备，新增开设了培养学生实践能力的综合性实验。例如，《平面机构创意组合测试分析实验》，其综合应用电动机、皮带传动装置、低副杆组、凸轮、齿轮齿条、槽轮、各种回转副、移动副等基本构件和联接件，创新性地拼装多种机构运动方案，并通过使用直线位移传感器和多个角位移传感器，对主、从动件的回转运动和直线运动进行运动检测。被测信号经电荷放大器放大，再通过数据采集系统实时采集，经计算机软件处理后即可显示机构运动参数(位移、速度、加速度)的适时变化曲线。该实验中，学生通过从实验装置的搭建、仪器调试、数据采集、处理及测试过程中机构运动方案的拼装等实际操作，得到了用现代化技术手段和所学理论知识综合解决工程实际问题的良好训练，学生在其中也有很强的参与意识，取得了很好的效果。

在机械设计基础实验体系中增加设计性的实验，也是实验体系改革与建设的一个重点，这也是培养机械设计创新人材的要求。创新设计性实验的开设不仅给学生提供了广阔的思维空间，提高了学生的学习积极性和求知欲，培养了学生的创新能力和创新意识，加强了学生的动手能力和工程实践能力，而且也改革了实验教学方法。原来由教师设计实验方案、准备实验设备，安排好实验程序，学生只观察现象和记录数据的传统实验模式得到转变，教师只做必要的指导，让学生自己动手，充分调动学生的创造性和主观能动性，学生可根据自己的能力和爱好自由地选择实验项目，从而为学生搭建了一个大的实验平台。

例如：《轴系结构设计》实验，学生根据所提供的原始条件（如齿轮传动类型、齿轮圆周速度、蜗杆跨度等），自行选择合适的零件（如轴承、轴承盖、密封件、轴套类型），按照轴系结构设计的思路进行模拟设计或装配。另外，拟建的《机构和机械传动创新设计实验》中，学生可通过不同的运动副和构件搭建各种新型机构，或通过各种常用传动组件（电机、带、链、齿轮、轴等）组合成各种传动方案，经性能测试、比较，选择最佳的机构或机械传动方案，从而加强对学生的创新能力和机械综合设计能力的培养。

4、建立开放式的感性认知实验

通过建立开放式的机构、零件陈列室和机械装拆实验室，使学生有更多的自主时间来安排学习，以期发挥学生在实验教学中的积极性与主动性，从而加强学生对机构、零件结构等工程实践知识和对仪器设备的动手操作、机械结构的装拆等实际动手能力的培养，确保对理论课程教学不足的补充和完善。

5、改革和完善实验考核标准

如何完善实验考核标准？笔者认为应该遵循的原则是：促进学生认真完成每一项实验。这就要求教师应根据每一项实验的特点、目标、内容和方法，分别进行单独考核。可采取考核实验理论和实验操作相结合的方式，除书面考试、实验报告评价外，还可由教师通过观察学生实验过程、口头提问、技能展示等多种形式评定学生的每次实验的成绩，学期期末评定一个总评成绩，作为本课程的实验成绩，并计相应的学分，以期对学生的实践能力能较合理地评价。

三、实验教学改革的进一步思考

机械设计基础实验教学改革，除了要求优化体系结构、深化实验内容和教学方法的改革外，我们还面临着一个关键问题：实验师资队伍的建设。应该看到，随着实验教学的不断改革，先进的实验设备、仪器的应用以及综合性的实验内容的增加，对实验指导教师提出了更高的要求，不但要具备坚实的理论基础，并且要有较强的实践动手能力。然而现实情况往往不管是学校的政策导向还是教师的个人选择都愿意去搞理论教学，而不愿搞实验教学，造成学历层次高的教师上理论课，学历层次低的教师上实验课，这种情况已远远不能满足实验教学进一步改革的要求。因此，当务之急就是要建立一支高水平的实验师资队伍。具体做法：

①鼓励和提倡理论课任课教师承担与理论课程配套的实验，特别是一些综合性、创新性的实验，因为理论任课教师最清楚实验课程要解决的问题，这样可进一步改进实验教学的效果，有利于促进教师理论课教学质量的提高，避免理论教学与实验教学的脱节。

②鼓励和提倡理论课任课教师与实验技术人员一同参与实验室的改革与建设，特别是新建实验项目的建设，这样一方面有利于提高新建实验的水平和质量，另一方面可以增加理论课任课教师实践经验，还可以提高实验技术人员的理论水平和实验业务水平。

③鼓励和提倡实验技术人员在职攻读高层次学位，打破理论教师与实验教师的明显界限，即理论教师和实验教师要求“两手都要硬”，积极参与实际科研开发工作，从理论和实践两方面进一步扩展其知识领域，提高业务水平，从而保证实验教学改革与建设的进一步深化。

四、结语

经过改革和建设的机械设计基础实验教学较好地满足了实验教学改革对培养机械创新人材的要求，新的实验教学实践取得了良好的效果。随着高等职业技术教育改革的不断深化，在机械设计基础实验教学中，仍要进一步探索，以确保高等职业教育的高层次技术型、技能型人材培养目标和机械设计基础课程教学目标的实现。

参 考 文 献

〔1〕胡爱萍，陈 权，葛乐通等.浅谈工科实验教学[J].实验室研究与探索，2003，1：17-18 〔2〕黄鸿鸿 高职教育质量问题的探讨[J].高等职业教育，2001，4：14-16 〔3〕王吉军，李玉光 实验课程与实验教学模式研究.面向二十一世纪教学改革新进展.武汉：华中理工大学出版社 2000，5：231-235

DISCUSSION ON REFORMING TO THE EXPERIMENT TEACHING OF MECHANICAL DESIGN BASES FOR HIGHER PROFESSIONAL EDUCATION

Chen Fengguang Liuzhou Transport Vocational Technical College

Liuzhou City, Guangxi 545007 Abstract: Analyses on the problems existed in the traditional experiment teaching of Mechanical Design Bases will be carried out and the discussion on the reforming to the experiment teaching of Mechanical Design Bases will be performed according to the detail objective and demand for cultivating new talents of higher profession in this article.Key words Higher profession Mechanical Design Bases Experiment teaching Reforming

（发表于《柳州职业技术学院学报》2005年4期）

第四篇：《机械基础》一体化教学改革初探

《机械基础》一体化教学改革初探

摘要：《机械基础》是机电类专业重要的专业基础课程，本文结合自己一体化教学改革实践---通过完成典型工作任务，采用工作过程“六步法”的教学方法，优化教学内容，丰富教学资源，改变考核模式，解决了该课程传统教学模式中的一系列困扰，取得了良好的教学效果。关键词：机械基础六步法一体化教学模式

正文：

《机械基础》课程在机电专业的人才培养方案中处于承上启下的地位，前继《机械制图》、《金属材料》的教学，后续《机床工作原理》、《机床维修》等专业课程的学习，通过该课程的学习，可使学生获得从事与机电专业技术有关工作所必须具有的基本理论、基本技能，为今后在工作中合理使用、维护机械设备，乃至进行技术革新提供必要的知识储备。

一、《机械基础》传统教学模式中存在的主要问题

（一）学习内容上

目前中职学校采用的《机械基础》教材，教学内容安排以学科为中心而不是从生产实践中引出课题，其内容基本上与原来执行学历教育时一样，只是对部分难度较大的内容做了删减或选用，但仍以讲授纯理论知识为主，内容单调、抽象，缺少理论与实际相结合的典型案例，既没有考虑到目前中职学生的特点，又没有较强的专业针对性，无论机械、机电甚或汽修，基本上都选用相同的教材，缺乏鲜明的专业走向与专业特点。

（二）教学方法上

传统的教学模式中，通常采用“填鸭式”的教学方法，教师在课堂上从头讲到尾，满堂灌，即使采用了多媒体教学手段，大多也只是把原先应该写在黑板上的内容搬上了屏幕，教学手段变了，教学内容和效果没有本质变化。

（三）学习兴趣、学习能力的培养上 从根本上而言，传统的教学是以教师为中心，没有体现学生为主体的思想，不利于调动学生的主观能动性，更何况中职生中相当一部分理论基础薄弱、学习兴趣不高，更有甚者对理论学习持消极态度。因而这样的课堂是沉闷的课堂，难以看到活跃的气氛和积极向上的学习心态，看到的只是更多学生对专业理论课学习兴趣的丧失，且传统的教学模式注重知识的传授，偏重于机械记忆、浅层理解和简单应用,仅仅立足于被动地接受教师的知识传授,学生在学习过程中无动力，因而也就谈不上对学生自主学习习惯和学习能力的培养。

（四）考核方式上

传统的考核方式，通常仅仅进行结果的考核。利用一张试卷，考核的是最终对理论知识肤浅的记忆水平，而对知识的应用能力、自主学习能力、协调沟通能力等综合素质的考核无从体现。

二、一体化教学模式改革

（一）一体化教学模式的涵义及特征

所谓“一体化教学模式”，是指将专业理论知识与职业技能结合起来，在实践中学习理论知识，用理论知识支持职业技能的学习，实行理论与实践紧密结合的一种教学模式，简而言之即“教师做中教，学生做中学”。该模式倡导以职业活动为导向，以典型工作任务为载体，以技能学习为主导，应用专业知识去支持技能，通过技能训练帮助学生更深刻地理解理论知识，其主要的特征为理论教学和实践教学融通合一，专业学习和工作实践学做合一，能力培养和工作岗位对接合一。

（二）一体化教学模式的工作流程

1、教师通过相关企业实践，了解企业工作流程，收集企业具体生产任务，汇集成具体生产任务集；

2、专业教师团队通过分析各具体生产任务，找出任务共性（应用的知识点、技能点、所需的职业素养等），再结合专业课程的教学目标及学校的教学资源等实际情况，提炼出适合学生学习、训练的典型工作任务（每门课程大约3—5个典型任务）；

3、专业教师团队编写典型任务学习的工作页，该工作页内容不仅涵盖了完成相关学习任务所需的理论知识、技能要求，同时注重了学生职业素养（组织能力、沟通协调能力、成品意识等）的培养；

4、构建一体化教学场所，在一体化教学场所按工作过程六步法—“资讯、计划、决策、实施、检查、评价”组织教学。

（三）具体在《机械基础》教学中的一体化教学改革实践

1、提取典型任务。笔者与本系的其他专业教师，利用2013年暑假深入惠州、东莞、深圳等地6家企业进行企业实践、调研，收集机电类专业毕业生毕业后主要的就业岗位及从事的工作项目，汇集整理成职业任务集，同时结合《机械基础》教学大纲与培养目标，兼顾学校教学资源与学生的实际情况，打破原教材的章节模式，共提炼出涵盖大纲知识点的五大课题（典型任务），即：TCL自动生产线传动系统（涵盖带传动、链传动知识）、自动折叠伞装拆（涵盖铰链机构知识）、C6132普通机床减速器的装拆（涵盖齿轮传动、轴承、键连接等章节知识）、台虎钳的装拆（涵盖螺旋传动）、先进科技集团上料机械手（涵盖各机构、液压传动等知识）。

2、编写工作页。按照“以理论联系实际为原则，以能力为本位，以职业需求为主线，以模块化实践为主体”的总体设计要求，兼顾学生实际和专业需求，优化教学内容，进行课题分解和模块化组合，从而完成工作页的编写。在工作页中，压缩或删减了与实际应用无关或影响不大的研究性内容与推导过程，降低了理论深度和难度，重点突出理论知识的应用性。以铰链机构知识的学习为例，我们设计的课题即为---“自动折叠伞装拆”，教学设计中教师将该课题分解成了“折叠伞的拆卸、机构的测绘、机构的安装、折叠伞的维修”四个子项目活动，力求在每个活动的实施中既体现操作技能的训练，同时也设计了相关的知识问答、知识链接，教师引导学生主动学习解决相关操作所必备的理论知识（如死点等传统教学中不好理解的知识点）。通过以上两步骤，提炼出生动的理论与实际相结合的典型案例，优化了教学内容，丰富了教学资源，使僵化的理论知识具有了鲜活的生命力。

3、采用一体化教学方法，实施“资讯、计划、决策、实施、检查、评价”六步法教学过程，改变评价模式，培养学生学习能力，提高学习兴趣与综合素质。具体在实施教学任务时，先对学生进行分组（每组成员3～6人）,选出综合素质较强的成员担任组长与小组质检员（记录各组的情况），保证每个活动（或项目）的学习，均采取小组合作完成模式，使学生互相促进，加强交流；而教师在整个一体化教学实施中的主要作用为教学设计、组织分组实施、引导学生自主学习、提供学习所需资讯、组织教学评价。如在“自动折叠伞装拆”项目活动实施中，本人将学生分成了6人组（共8组），为提高学生的学习兴趣，采用了组间竞赛的激励措施，共进行：激励口号编写、小组成员参与、团结协作完成（时间快慢）、小组展示、答辩等五个环节的PK，所有项目PK结果的评价则分成组内自评、组间互评、教师点评三个环节。组内自评就是学生要思考自己在整个活动过程中的表现，结合教师制定的评价标准对自己进行评价，谈收获，找差距，明确自己今后的努力方向；组间互评是在组内自评的基础上，进行小组之间的相互评价，组与组之间相互找出优、缺点，由各组质检员结合观察记录实施中的各种现象，给出评价结果，交给任课教师；教师评价对激励学生的参与合作，提高合作学习的质量有着十分重要的作用，因此教师的评价一定要有鼓励性、指导性和全面性，教师要尽力让学生感受、体验成功和收获的乐趣，同时，在重视学习过程评价的同时也要重视学习结果评价，这种评价方法的权重一般为：小组自评占30%；组间互评占30%；教师评价占40%。通过采用一体化教学方法，学生首先接受的是动手项目，符合中职学生的心理期待与特点，首先就抓住了他们的兴趣点与注意力；而在实施操作的过程中，为了在小组竞赛中获胜，学生对不具备的理论知识，都是争先恐后地主动查资料或找老师讲解，切实体验到了理论联系实践的妙处，完全改变了消极学习的状态，极大地提高了学生的学习兴趣及学习的主动性。

（四）一体化教学模式改革效果

在《机械基础》课程教学中采用理论教学与项目（课题）实践教学紧密结合的一体化教学模式，实现了理论联系实际，使理论教学更直观，理论知识更易懂，学生学习理论的兴趣更浓厚；同时通过课题项目的实践，加深了学生对理论知识的理解，大幅度地提高学生的实践操作能力；最主要的是实现了从单纯的结果考核到结果与过程相结合的双重考核，培养了学生的综合素质。本人所教授的201211班（实施一体化教学改革试点班）与同级其他未进行一体化改革的班级比较，学生在学习兴趣、学习能力、团队协作、沟通表达、应用知识等能力方面有更突出的表现，特别是成就感、成功感的体验上更强烈，学生的精神面貌焕然一新，这一点特别让老师欣慰！

（五）一体化教学改革的注意事项

1、笔者在教学实践中也遇到了诸如“满堂灌与满堂乱、分组学习学生参与度不

一、自主学习开展困难”等问题，针对这些问题，笔者主要采用先期调查法、引导竞争意识法、取特色名称口号法、明确任务法等方法解决上述问题，同时特别需要注重学生自主学习方法的培养，因为教学中不可避免有些学生不习惯这种自主学习的方法，可能会白白浪费掉时间，这时巡回指导的老师一定要注意发现这些问题，及时纠偏，否则后面的学习将无法进行；

2、一体化是一种新型的教学模式，要结合学校实际实施。不同的学校，教学资源的配置不同，将一体化教学模式与学校的现有资源进行融合，走真正适合自己的道路，形成有自己特色的一体化，而不是盲目地去模仿、拿来，甚而走上形式主义的方向。

三、结语

教师既是课堂教学的实施者，也是学生学习方法的指导者、引航人，只有通过变革教学模式，采用理实一体化教学，用理论指导解决实际问题，才能使学生深刻理解、灵活运用理论，从而产生学习的动力和兴趣，并进一步具备举一反三的能力，收到良好的教学效果。

参考文献：

[1]胡家秀．机械基础．机械工业出版社[M]．2001

[2] 李仁娇 《机械基础》一体化教学模式的探究.2012.（3）

[3]高恒．中职机械基础一体化教学研究的探索与实施[J]．2009.（03）．

第五篇：机械基础课程设计的步骤及要求

机械基础课程设计的步骤及要求

一、下达设计任务

根据给定工作条件，设计一级直齿圆柱齿轮减速器，完成一张装配图（A2只画俯视图）、两张零件图（2*A3---一张低速轴、一张大齿轮）和一份设计说明书（图纸要求计算机绘图、打印，说明书必须用专用稿纸手写）。说明书封面要求统一（在教务处网上下载），评分表（在教务处网上下载）要求填好每人的班级、姓名、学号和设计题目，档案袋统一（教材科购买，填好档案袋上的相关信息）。

二、传动方案的总体设计

1.比较和选择传动装置的方案；

题目

一、带传动和一级直齿圆柱齿轮减速器，题目二，一级闭式齿轮传动和一级开式齿轮传动

2.选定电动机类型和型号；

1）确定工作机的转速和功率；

由已知条件F、V、D可以计算出，题目一转速： 601000v

πD FV40000.75Pw5.72kw10001000nw功率：

2）确定电动机的转速范围和功率要求

带传动的传动比一般取2-4；齿轮传动的传动比一般取3-5；所以设计的题目要求总传动比可以在（2-4）*（3-5）=（6-20）之间，故电动机的转速n=（6-20）n工，在此中间可以确定电动机的转速；

对Y系列电动机，通常多选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机，如无特殊需不选用低于750 r/min的电动机。

根据选定的电动机类型、结构、容量和转速，由机械设计手册可查出电动机型号，并记录其型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、中心高、轴伸尺寸、键联接尺寸、地脚尺寸等参数备用。

3）确定电动机的功率要求

工作机功率 / 总效率=原动机功率，选择电动机的功率大于此值即可；

Pd

Pw



kW

式中：Pd——工作机实际需要的电动机输出功率，kW；

Pw——工作机所需输入功率，kW；

η ——电动机至工作机之间传动装置的总效率。总效率η按下式计算：

η=η1η2η3…ηn

其中η

1、η

2、η

3、…ηn分别为传动装置中每一传动副(齿轮、带或链)、每对轴承、每个联轴器的效率，其概略值见指导书。选用此表数值时，一般取中间值，如工作条件差，润滑维护不良时应取低值，反之取高值。

（本设计题目的传动效率包括：一级带传动、一级齿轮传动，两对滚动轴承（一般选深沟球轴承）、联轴器（一般选弹性柱销联轴器）和工作机滚筒的效率。）

根据计算的转速范围和需要的功率值，由设计手册可查出电动机型号，并记录其型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、中心高、轴伸尺寸、键联接尺寸、地脚尺寸等参数备用。3.确定总传动比并合理分配各级传动比

已经确定了电动机的转速（满载转速），又知道工作机的转速，那么二者的比值就是总的传动比，将总传动比进行合理分配。要考虑以下几点：

(1)要保证带传动的传动比在2-4中；齿轮传动的传动比在3-5中；

(2)应使传动装置结构尺寸较小、重量较轻。在后面的计算中保证大带轮尺寸不会过大，以至于碰地（这只有在后面计算完之后才知道），这时确定带传动的传动比稍小一点就可以。

例：总传动比=12，可取i带=3，则i齿轮= 12/3 =4；

也可取i带=2，则i齿轮= 12/3 =6；（不选用）

也可取i带=4，则i齿轮= 12/4 =3；（不选用）

传动装置的实际传动比要由选定的齿数或标准带轮直径准确计算，因而与要求传动比可能有误差。一般允许工作机实际转速与要求转速的相对误差在±(3～5)％范围内。

设计传动装置时一般按工作机实际需要的电动机输出功率Pd计算，转速取满载转速。4.计算各轴转速和转矩

已将总传动比进行了分配，根据传动的布置，各轴的转速就可以算出了； 如一传动装置从电动机到工作机有两根轴，依次为I、Ⅱ轴，则 1）各轴转速

nI

nmi0

r/min r/min

nn

nⅡIm

i1i0i1

式中：nm——电动机满载转速，r/min；

nⅠ、nⅡ ——分别为I、Ⅱ轴转速r/min；I轴为高速轴，Ⅱ轴为低速轴； i0、i1——依次为由电动机轴至高速轴I，I、Ⅱ轴间的传动比。2）各轴功率

PI=Pdη01kW PⅡ= PIη12=Pdη01η12 kW

式中：Pd——电动机输出功率，kW；

PI、PⅡ ——I、Ⅱ轴输入功率，kW

η01、η12——依次为电动机轴与I轴，I、Ⅱ轴间的传动效率。3）各轴转矩

TI=Td i0η01N·m

TⅡ= TI i1η12=Td i0 i1η01η

式中：Td——电动机轴的输出转矩，N·m；

P

Tdd

nm

N·m

N·m

TI、TⅡ——I、Ⅱ轴的输入转矩，N·m。

运动和动力参数的计算数值可以整理列表备查。

P

TI=Td i0η01= 9550di001 N·m

nm

= 9550

P1

N·m n1

同理：T2= 9550

P2

N·m n

2三、传动件的设计计算

1．带传动

设计带传动时，应注意检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系，例如小带轮外圆半径是否大于电动机中心高，大带轮外圆半径是否过大造成带轮与机器底座相干涉等。

2.齿轮的设计

设计过程参见书上的例题，注意：（1）材料的选择要求；（2）齿数的选取范围。3.轴的最小直径确定

按最小直径估算后，要考虑： 1）键槽对轴强度的影响；

2）最小轴径处安装的零件是否是标准件（联轴器等----轴径有无标准要求）注: 选择联轴器类型和型号

联轴器除联接两轴并传递转矩外，有些还具有补偿两轴因制造和安装误差而造成的轴线偏移的功能，以及具有缓冲、吸振、安全保护等功能。因此要根据传动装置工作要求来选定联轴器类型。

标准联轴器主要按传递的转矩大小和转速来选择型号(参见手册)。还应注意联轴器轴孔尺寸范围是否与所联接轴的直径大小相适应。

四、装配草图设计、答辩

1.考虑轴上零件的定位，进行轴的结构设计、选择轴承；

用到箱体结构（尺寸见指导书），轴承的选择及润滑方式、轴承端盖的尺寸确定等。2.绘制草图；（草图可以帮助进行部分尺寸的确定）

要求这里之前的计算和按比例绘制的草图（俯视图，一般大小不小于A3(白纸或坐标纸)，并将尺寸进行标注。便于检查轴系结构，并有助于后面计算机绘图），要给指导老师检查，答辩、登记！

3.校核轴及轴承（精确校核一根轴以及相应的轴承寿命计算）； 4.进行减速器附件的设计； 5.完成装配图。

五、零件图的绘制

六、编写技术说明书

设计说明书是设计技术文件之一，它提供设计理论根据和计算数据，为审核设计及使用设备的人员查阅。对于传动装置，计算说明书的内容大致包括：

(1)目录(标题及页次)(2)设计任务

(3)传动方案的分析和拟定(附传动方案简图)(4)电动机的选择

(5)传动装置运动及动力参数计算(6)传动零件的设计计算(7)轴的结构设计

(8)滚动轴承、键联接和联轴器选择计算(9)轴的强度计算

(10)轴承的寿命及键的强度校核(11)减速器相关附件的设计、选择

(12)参考资料(资料编号主要责任者．书名.版本.出版地:出版者,出版年)(13)设计总结